EN 10297-1 C45调质钢 — 规格性能全解析与选材指南
EN 10297-1 C45调质无缝钢管钢性能详解
C45是EN 10297-1标准中碳含量较高（0.42-0.50%）的调质钢级，相比C35具有更高的强度潜力，适用于承受较大载荷的机械结构件、齿轮轴、高压油缸等。调质后硬度通常达220-280 HBW。本文提供从-100°C到600°C的完整性能数据库，重点对比了纵横向力学性能差异及温度敏感性参数。
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.80 – 7.85 g/cm³ |
力学性能 (温度相关)
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | — |
| 20.0 °C | 210 – 212 GPa | — |
| 100.0 °C | 205 – 207 GPa | — |
| 200.0 °C | 195 – 199 GPa | — |
| 300.0 °C | 185 – 192 GPa | — |
| 400.0 °C | 175 – 184 GPa | — |
| 500.0 °C | 173.19 – 175 GPa | — |
| 弹性模量 | 600.0 °C | 164 GPa | — |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 14 – 17 % | 纵向 |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 12 – 15 % | 横向 |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.28 | — |
| 100.0 °C | 0.28 | — |
| 200.0 °C | 0.29 | — |
| 300.0 °C | 0.29 | — |
| 400.0 °C | 0.30 | — |
| 泊松比 | 500.0 °C | 0.30 | — |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 35 – 45 % | 纵向 |
| 横向断面收缩率 | 20.0 °C | 35 – 45 % | 横向 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 81 – 82.04 GPa | — |
| 100.0 °C | 80.03 GPa | — |
| 200.0 °C | 77.09 GPa | — |
| 300.0 °C | 74.16 GPa | — |
| 400.0 °C | 70.76 GPa | — |
| 500.0 °C | 66.74 GPa | — |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 600 – 900 MPa | 纵向 |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 600 – 900 MPa | 横向 |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 340 – 490 MPa | 纵向 |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 340 – 490 MPa | 横向 |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | — |
| 20.0 °C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | — |
| 100.0 °C | 1.11 – 1.25×10⁻⁵ 1/K | — |
| 200.0 °C | 1.21 – 1.30×10⁻⁵ 1/K | — |
| 300.0 °C | 1.29 – 1.36×10⁻⁵ 1/K | — |
| 400.0 °C | 1.35 – 1.41×10⁻⁵ 1/K | — |
| 500.0 °C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | — |
| 600.0 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | — |
| 最高使用温度 | — | 500 °C | 碳素钢典型值 |
| 熔点范围 | — | 1380 – 1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | — |
| 20.0 °C | 461 – 480 J/(kg·K) | — |
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | — |
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) | — |
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | — |
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) | — |
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | — |
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | — |
| 热导率 | 20.0 °C | 41.7 – 52 W/(m·K) | — |
| 100.0 °C | 43.4 – 50.6 W/(m·K) | — |
| 200.0 °C | 43.2 – 48.1 W/(m·K) | — |
| 300.0 °C | 41.4 – 45.7 W/(m·K) | — |
| 400.0 °C | 39.1 W/(m·K) | — |
| 500.0 °C | 36.7 W/(m·K) | — |
| 600.0 °C | 34.1 W/(m·K) | — |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 11.6 mm²/s | — |
| 100.0 °C | 11.3 mm²/s | — |
| 200.0 °C | 10.5 mm²/s | — |
| 300.0 °C | 9.5 mm²/s | — |
| 400.0 °C | 8.3 mm²/s | — |
| 500.0 °C | 7.1 mm²/s | — |
| 600.0 °C | 5.8 mm²/s | — |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 电阻率 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.20 – 2.50×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0 °C | 2.95×10⁻⁷ Ω·m |
| 200.0 °C | 3.65×10⁻⁷ Ω·m |
| 300.0 °C | 4.53×10⁻⁷ Ω·m |
| 400.0 °C | 5.56×10⁻⁷ Ω·m |
| 500.0 °C | 6.74×10⁻⁷ Ω·m |
| 600.0 °C | 8.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|
| 碳 (C) | 0.42 – 0.50 |
| 锰 (Mn) | 0.50 – 0.80 |
| 磷 (P) | ≤ 0.050 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 硫 (S) | ≤ 0.045 |
选材对比与应用建议： C45较C35碳含量高约0.1%，调质后抗拉强度提升100-70 MPa，屈服强度提升50-60 MPa，但伸长率下降3个百分点左右。纵横向性能近似，各向异性低。热导率在100°C附近略有峰值（~50 W/m·K），随后随温度单调下降。高温下泊松比从0.28缓增至0.30。适合要求较高强度、中等韧性、工作温度≤500°C的关键受力构件。若需更高耐磨性，可考虑表面高频淬火或渗氮处理。
